CA6140后托架的机械加工工艺规程设计及夹具设计设计说明.doc

机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 说 明 书

设计题目：CA6140后托架的机械加工工艺规程设计及夹具设计
院 系： 机械学院 班 级： 13机自师本一
学生姓名： 马 琛 学 号： 1314121123
指导教师： 田富根
学 校： 晋中学院

2016年5月6日

机械制造课程设计任务书
一、设计题目
“后托架（CA614车床）”零件的机械加工工艺规程设计及夹具设计
生产批量：中批生产
二、设计工作量要求
1、零件图一张：手绘、CAD（或Solidworks\Pro-E）绘制各1份（含相应格式电子文件）；
2、毛坯图1张；
3、机械加工工艺过程综合卡片1张；
4、机械加工工艺工序卡片2张（2个典型工序）；
5、工艺装备（夹具）设计装配图1张；
6、课程设计说明书1份（6000字以上）；
三、设计目的
1、能熟练运用机械制造技术基础、公差与测量技术、工程力学、机械设计基础、机械制图等课程中的基本知识与理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，确保零件的加工质量；熟悉该零件在机器中的工作原理；
2、学会使用手册及图表资料；
3、进一步培养识图、绘图、工艺运算和编写技术文件等基本技能。
四、资料查阅与收集任务
1、查阅和收集所给题目零件的零件图、该零件在产品或部件中的作用、材料及热处理特点、机械加工工艺性、主要加工表面的技术要求等；
2、查阅和收集对应的毛坯图、了解毛坯的制造过程和要求等‘
3、查阅和收集该零件加工工艺规程编制的要求和主要注意点；
4、查阅和收集各工序所采用工、夹、量、刃具、设备；相应的切削加工用量等；
5、查阅和收集相关加工方法的总余量、工序加工余量、工序尺寸及公差等；
6、其他你认为应收集的资料。

目录

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5
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1 零件分析
1.1 零件的作用
CA6140的后托架的作用：
CA6140车床后托架在卧式机床上，当采用双向引导刀具时，且有较高的精度要求时.刀具和主轴之间采用浮动卡头连接，在动力头退回原位，刀具又已退离夹具刀套的情况下，必须采用托架来支撑刀杆，以防止刀杆产生下垂，保证在下一次工作循环中，刀具能顺利得重新进入刀套，托架的结构形式同活动钻模版相似，但其作用仅在于支撑刀杆而不作为刀具的导向，托架不起直接保证加工精度的作用，但他却直接保证机床能顺利正常的工作。
1.2 零件的工艺分析
由零件图1-1可得：CA6140车床后托架是铸造件，从整体形状来看类似长方体。根据要求主要是加工孔和底平面。具体特点和技术要求如下：
① 精加工孔, , 要求达到的精度等级为。粗糙度为，且以底平面为基准，要求平行度公差为，主要满足加工孔的位置精度。
② 其他各个孔的加工都要以底平面为定位基准。所以，底平面的形位公差要达到设计要求。
③ 、粗糙度为；为锥孔，且粗糙度为。
④ 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。

图1-1 零件图
1.3 确定零件的生产类型
由已知条件生产类型：中批生产 。

2.设计毛坯图
2.1 选择毛坯
该零件的轮廓尺寸不大、结构简单，且生产类型是中批生产，零件材料为HT200，为铸件，宜采用铸造毛坯。毛坯制造用砂型机器造型，为清除残余应力铸造后应进行人工失效处理。
2.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。
根据零件图计算轮廓尺寸，长220mm，宽为60mm，高为67mm，故零件最大轮廓尺寸为220mm。
由零件图可知，零件各加工表面的表面粗糙度为Ra均大于等于0.8um,由此确定工艺方法为砂型机器造型，材料为HT200（灰铸铁），加工余量等级为Ｇ级，铸铁尺寸公差等级为CT8～CT10，取CT10，因为四个底孔及侧面两个较小的孔两尺寸小于30mm所以铸造时不可铸出应另行加工。
等级的确定和说明如下：选取公差等级CT由《机械制造技术基础课程设计》P18中表2.7可查得毛坯件的公差等级为8-10级，，取为10级。
查表确定毛坯各加工表面尺寸公差

毛坯的结构工艺要求
CA6140车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：
① 铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。
② 铸造圆角要适当，不得有尖角。
③ 铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。
④ 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。
⑤ 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。
毛坯形状、尺寸确定的要求
设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：
① 各加工面的几何形状应尽量简单。
② 工艺基准以设计基准相一致。
③ 便于装夹、加工和检查。
④ 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。

表2-1 本零件各工序加工方法、表面粗糙度、公差及加工余量 （mm）
加工表面
加工方法
表面粗糙度Ra
表面光洁度
公差等级
公差等级
加工余量
说 明
内

孔
钻 孔
扩 孔
粗 镗
半精镗
精 镗
细 镗
粗 铰
精 铰
粗 磨
精 磨
研 磨
25
6.3
6.3
1.6
0.8
0.2
3.2
1.6
1.6
0.2
0.1
1~3
4~5
2~4
5~6
6~7
9~10
5~6
6~7
6~7
910
10~14
IT13~IT11
IT10~IT9
IT10~IT9
IT9~IT8
IT8~IT7
IT7~IT6
IT8
IT7
IT8
IT7~IT6
IT7~IT6
10
8
9~8
8
7
6
8~7
7~6
7
6
5~4
0.3~0.5
>1.8
1.0~1.8
0.5~0.8
0.1~0.3
0.1~0.55
0.4~0.2
0.2~0.3
0.2~0.5
0.1~0.2
0.01~0.02
指孔径在180以下,铸件直径的余量.L/d<2
L/d=2~10时,加工误差增加1.2~2倍
平

面
粗刨,粗铣
精刨,精铣
细刨,细铣
粗 磨
半精磨
精 磨
研 磨
12.5
6.3
0.8
1.6
0.8
0.8
0.1

1~3
4~6
7~8
6~7
7~9
7~9
10~14
IT14~IT11
IT10
IT9~IT6
IT9
IT7~IT6
IT7~IT6
IT5
11~9
10~9
8~6
8~6
7~5
7~5
5~2
0.9~2.3
0.2~0.3
0.16
0.05
0.03
0.03
0.01~0.03
指平面最大尺寸500以下的铸件的平面余量

2.3 绘制杠杆零件毛坯简图：

图2-1 毛坯简图

3．工艺规程设计
3.1 定位基准的选择
基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则，不但加工工艺规程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产不能正常进行。
（1）精基准的选择
中间Φ40、Φ30、Φ25的孔是装配基准又是设计基准，用它们作为精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，且其余各面和孔的加工也可用它们定位，这样使工艺路线遵循“基准统一”的原则，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠、操作方便。
（2）粗基准的选择
选底面作为粗基准，选零件左右端面为粗基准，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀，此外还要能保证定位准确，夹紧可靠，故选择底面粗基准。

3.2拟订工艺路线
拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在拟定时应充分调查研究，多提几个方案，加以分析比较确定一个最合理方案。
采用加工方法一般所能达到的公差等级和表面粗糙度以及需留的加工余量
表1.3 (参考参数)
加工表面
加工方法
表面粗糙度Ra
表面光洁度
公差等级
公差等级
加工余量
说 明

外

圆
粗 车
半精车
精 车
细 车
粗 磨
精 磨
研 磨
12.5
6.3
1.6
0.8
1.0
0.4
0.1
1~3
4~5
6~7
7~8
6~7
8~9
10~14
IT12~IT11
IT10~IT9
IT8~IT7
IT6~IT5
IT8~IT7
IT6~IT5
IT6~IT5
11~10
10~8
8~7
7~6
7
6
4~5
1~5
0.50~1.60
0.2~0.5
0.1~0.25
0.25~0.85
0.06
0.10~0.03
指尺寸在直径180以下,长度在500以下,铸件的直径余量
内

孔
钻 孔
扩 孔
粗 镗
半精镗
精 镗
细 镗
粗 铰
精 铰
粗 磨
精 磨
研 磨
25
6.3
6.3
1.6
0.8
0.2
3.2
1.6
1.6
0.2
0.1
1~3
4~5
2~4
5~6
6~7
9~10
5~6
6~7
6~7
910
10~14
IT13~IT11
IT10~IT9
IT10~IT9
IT9~IT8
IT8~IT7
IT7~IT6
IT8
IT7
IT8
IT7~IT6
IT7~IT6
10
8
9~8
8
7
6
8~7
7~6
7
6
5~4
0.3~0.5
>1.8
1.0~1.8
0.5~0.8
0.1~0.3
0.1~0.55
0.4~0.2
0.2~0.3
0.2~0.5
0.1~0.2
0.01~0.02
指孔径在180以下,铸件直径的余量.L/d<2
L/d=2~10时,加工误差增加1.2~2倍
平

面
粗刨,粗铣
精刨,精铣
细刨,细铣
粗 磨
半精磨
精 磨
研 磨
12.5
6.3
0.8
1.6
0.8
0.8
0.1

1~3
4~6
7~8
6~7
7~9
7~9
10~14
IT14~IT11
IT10
IT9~IT6
IT9
IT7~IT6
IT7~IT6
IT5
11~9
10~9
8~6
8~6
7~5
7~5
5~2
0.9~2.3
0.2~0.3
0.16
0.05
0.03
0.03
0.01~0.03
指平面最大尺寸500以下的铸件的平面余量
主要工序的加工工艺路线
① 根据孔的技术要求，由资料[7]《公差与配合技术手册》得：
，；
根据公式；查资料[6]《互换性与技术测量》表1-8得：
精度等级为。
同理可得：
孔精度等级为。
孔精度等级为。
由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表1.3可得孔的加工工艺路线为：
钻——粗铰——精铰
② 根据孔、粗糙度为，查资料[7]《公差与配合技术手册》得：与有一定的线性关系：
即：
查《公差与配合技术手册》表，取
由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表1.3可得孔的加工工艺路线为：
钻孔——扩孔
③ 孔锥孔粗糙度为
由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表1.3可得孔的加工工艺路线为：
粗铰——精铰
④ 底平面A粗糙度为
由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表1.3可得孔的加工工艺路线为：
粗铣——精铣——细铣
CA6140后托架加工工艺路线的确定
① 加工工艺路线方案
在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：
表1.4 加工工艺路线方案
工序号
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序内容
定位基准
工序内容
定位基准
010
粗刨底平面
侧面和外圆
粗、精铣底平面
侧面和外圆
020
精铣底平粗
侧面和外圆
钻、扩孔：
、
底面和侧面
030
细精铣底平
侧面和外圆
粗铰孔：、、
底面和侧面
040
钻、扩孔：
、
底面和侧面
粗铣油槽
底面和侧面
050
粗铰孔：、、
底面和侧面
精铰孔：、、
底面和侧面
060
精铰孔：、、
侧面和两孔
锪钻孔：
底面和侧面
070
粗铣油槽
底面和侧面
钻：、
底面和侧面
080
锪钻孔：
底面和侧面
扩孔
底面和侧面
090
钻：、
底面和侧面
精铰锥孔：

底面和侧面
110
扩孔
底面和侧面
锪钻孔：、
底面和侧面
120
精铰锥孔：

底面和侧面
去毛刺

130
锪钻孔：、
底面和侧面
钻：、
底面和孔
140
钻：、
底面和孔
攻螺纹
底面和孔
150
攻螺纹
底面和孔
细精铣底平面
侧面和孔
160
倒角去毛刺

倒角去毛刺

170
检验

检验

② 加工工艺路线方案的论证
a.方案Ⅱ中的010和150工序在铣床上加工底平面，主要考虑到被加工表面的不连续，并且加工表面积不是很大，工件受太大的切削力易变形，不能保证平面的平面度公差。方案Ⅰ比方案Ⅱ铣平面生产效率底，采用铣较经济合理。
b.方案Ⅱ在012工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。
c.方案Ⅱ在010工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。
d.方案Ⅱ把细精铣底平面A安排在后工序中，是以免划伤而影响美观及装配质量。
e.方案Ⅱ符合粗精加工分开原则。
由以上分析：方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：
表1.5 加工工艺路线
工序号
工 种
工作内容
说 明
010
铸
砂型铸造
铸件毛坯尺寸：
长： 宽： 高：
020
清砂
除去浇冒口，锋边及型砂

030
热处理
退火
石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工
040
检验
检验毛坯

050
铣
粗铣、精铣底平面
工件用专用夹具装夹；立式铣床
060
钻
钻、扩钻：

工件用专用夹具装夹；摇臂钻床
070
铣
粗铣油槽

080
铰
粗、精铰孔：

工件用专用夹具装夹；摇臂钻床
090
钻
将孔、、钻到直径

工件用专用夹具装夹；摇臂钻床
110
扩孔钻
将扩孔到要求尺寸
120
锪孔钻
锪孔、
到要求尺寸
130
铰
精铰锥孔

140
钳
去毛刺

150
钻
钻孔、

160
攻丝
攻螺纹
170
铣
细精铣底平面
工件用专用夹具装夹；立式铣床
180
钳
倒角去毛刺

190
检验

210
入库
清洗，涂防锈油

3.3加工设备及工艺装备的选用
机床的选用
查资料[1]《机械加工工艺手册》可得：
立式铣床，主要用于铣加工。
摇臂钻床，可用于钻、扩、铰及攻丝。
刀具的选用
查资料[1]《机械加工工艺手册》可得：
高速钢端面铣刀，铣刀材料：，刀具的角度取：

钻头：直柄麻花钻
直柄短麻花钻
直柄长麻花钻
铸铁群钻
直柄扩孔钻
锥柄扩孔钻

锪钻：带导柱直柄平底锪钻

铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀
锥铰刀：公制/莫氏4号锥直柄铰刀，刀具材料：
其他设备的选用
夹具：夹具采用专用的铣、钻夹具
量具选用：锥柄双头塞规，多用游标卡尺
辅助设备：锉刀、钳子等
3.4确定切削用量及工时定额
铣底平面A的切削用量及工时定额
① 粗铣 由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-73得：取，，；由铣刀直径，铣刀齿数 ；则：
主轴转速 ，则取 式（1.5）
实际铣削速度 式（1.6）
式（1.7）
铣刀切入时取： 式（1.8）

铣刀切出时取：
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
根据资料[5]《机械制造工艺学》表可得：
式（1.9）
② 精铣 由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，， ；由式1.5得，主轴转速 ，则取
由式1.6得，实际铣削速度
由式1.7得，
同理：由式1.9得
③ 细精铣 由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，， ；由式1.5，主轴转速 ，则取
由式1.6得，实际铣削速度
由式1.7得，
同理：由式1.9得
钻、扩、铰、锪孔加工的切削用量及工时定额
① 钻、扩、铰孔、、的切削用量及工时定额
钻孔加工
钻孔：由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：进给量,切削速度，；由式1.5得，
机床主轴转速，取
由式1.6得，实际切削速度
被切削层长度：
刀具切入长度： 式（1.10）
刀具切出长度： 取
根据资料[5]《机械制造工艺学》表可得
式（1.11）
同理：钻孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得： ，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根据式1.11可得

同理：钻孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根据式1.11可得

扩孔加工
扩孔：由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取， ，切削深度，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，

由式1.10得，
刀具切出长度： 取
根据式1.11可得：

同理：扩孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取， ，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根据式1.11可得：

同理：扩孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取， ，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
根据式1.11可得：

铰孔加工
铰孔：由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
铰圆柱孔时，由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：
根据式1.11可得：

同理：铰孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
铰圆柱孔时，由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：
根据式1.11可得：

同理：铰孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
铰圆柱孔时，由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：
根据式1.11可得：

② 加工孔、、、、的切削用量及工时定额
将、、、钻到直径
由资料[1]《机械加工工艺手册》表查得：进给量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削层长度：
由式1.10得：
刀具切出长度： 取
根据式1.11可得：

扩孔
扩孔由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取， ，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削层长度：
由式1.10得：
刀具切出长度： 取
根据式1.11可得：

铰锥孔
铰锥孔由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，取， 式（1.12）
根据式1.11可得：

锪孔（、、）
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：进给量,切削速度；则
孔：，，；取，
；则由式1.11得，
孔：，，；取，
；则由式1.11得，
孔：，，；取，
；则由式1.11得，
锪孔加工总的基本时间 ：
钻
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：进给量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削层长度：
由式1.10得：
刀具切出长度： 取
根据式1.11可得：

③ 加工螺纹孔的切削用量及工时定额
钻螺纹孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：进给量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削层长度：
由式1.10得：
刀具切出长度： 取
根据式1.11可得：

攻丝
根据查表：螺距，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
根据式1.11可得：

由以上计算可得总的基本时间
技术时间定额除了基本时间以外，还包括辅助时间、服务时间、休息及自然需要时间、准备终结时间所组成。
① 辅助时间
辅助时间主要包括卸载工件，开停机床，改变切削用量和测量工件等所用的时间。

② 服务时间

③ 休息及自然需要时间

④ 准备终结时间

将上述所列的各项时间组合起来，可得到各种定额时间：
工序时间：
单件时间:
单件计算时间：
其中：N——零件批量（件）

4专用钻床夹具设计
4.1 夹具设计任务
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工后托架底孔时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，为工序底面上钻孔设计钻床夹具，所用机床为摇臂Z3025钻床，中批生产类型。
1.工序尺寸和技术要求
加工底孔
表面粗糙度Rz50
2.生产类型及时间定额
生产类型为中批生产，时间定额为140min。
3.对夹具体的要求
（1）有适当的精度和尺寸稳定性
专用夹具应有合理的定位方案，合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具体加工后尺寸稳定，并且对铸造夹具体要进行时效处理；
（2）提高生产效率
根据任务书要求本工件为中批量生产，需采用简单的高效快速夹紧装置，以缩短辅助时间，提高生产效率。
（3）工艺性好
专用夹具的结构设计应简单、合理便于加工、装配、检验和维修。使零件在夹具中装卸方便，夹具在机床上装夹、找正方便。
（4）使用性好专用夹具的设计应符合可靠、简单、方便的原则。操作方便，安全省力此外，应易于排屑，必要时设置排屑装置。
（5）经济性好
除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。
（6）排屑方便，必要时设置排屑装置。
（7）在机床上安装稳定可靠。

4.2拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图
4.2.1 研究原始质料
利用本夹具主要用来钻加工孔、、。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔的位置公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。
4.2.2 定位基准的选择
由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）。选择左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。
4.2.3确定定位方案，设计定位装置

图4.1 定位方案

工件以底面为定位基准，底面限制三个自由度，右侧面采用圆柱销限制一个自由度，后面用两个支撑钉限制两个自由度，共限制6个自由度，实现完全定位。
4.2.4 确定夹紧方案，设计夹紧装置
各类机床夹具均有不同的类型，根据工件的形状、尺寸、加工要求及重量确定本工件的钻床夹具选用固定式。

图4-2 弧形压块

图4-3 夹紧方案
夹紧机构采用铰链压板装置，如图4-3。压板通过弧形压块，如图4-2，压紧工件。通过调节立柱转动位置可压紧压板或松动压板来实现工件的夹紧与松动。当更换零件时，可转动立柱抬起压板，从而可实现零件的更换与装夹。
4.2.5 确定导向方案，设计导向装置
为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件——钻套。钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间。工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：孔Φ10H7mm分钻、铰两个工步完成加工。钻、铰，加工刀具分别为：钻孔—Φ9.7mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；铰孔—Φmm标准高速铰刀。
根据参考文献[11]表2-1-47可查得钻套孔径结构尺寸如图4-2及表4-2所示。

图4-2 快换钻套
衬套选用固定衬套其结构如图4-2所示。

图4-3 固定衬套

4.2.6 切削力及夹紧力的计算
由资料[10]《机床夹具设计手册》查表可得：
切削力由式2.11得：
式中
查资料[10]《机床夹具设计手册》表得：
即：
切削扭矩由式2.12得：
即：
实际所需夹紧力：由式2.13得：
取，，
即：
螺旋夹紧时产生的夹紧力由式2.6得：

该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件。受力简图如下：

图4-1受力简图
由表得：原动力计算由式 2.14得，
即：

由上述计算易得：
因此采用该夹紧机构工作是可靠的。
4.2.7 误差分析与计算
该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。
孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由资料[6]《互换性与技术测量》表可知：
取（中等级）即 ：尺寸偏差为、
由资料[10]《机床夹具设计手册》可得：
① 定位误差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即：故
② 夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小。即：
③ 磨损造成的加工误差：通常不超过
④ 夹具相对刀具位置误差：钻套孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一取。即
误差总和：
从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

4.3夹具装配图

4.4 夹具设计及操作的简要说明
本夹具用于在摇臂钻床上加工后托架的底孔、锥孔。工件以底平面、侧面和顶端为定位基准，在支承钉和支承板上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。

5. 设计小结
经过夹具课程设计，充分了解了夹具在制造系统的重要作用。夹具对加工质量、生产率和产品成本有着直接的影响。是能否高效、便捷生产出合格、优质零件的保证。
后托架的加工工艺及夹具设计过程，主要是确定加工工艺路线，机械加工余量和切削用量、基本工时等。夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。在设计中也遇到了很多问题，主要在进行夹具设计时，对一些机构的掌握不够全面，导致设计的不合理，所幸在老师的指导下一一改正。在这个过程中，对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
在此要感谢我们的指导老师田老师对我们悉心的指导，感谢老师给我们的帮助，同时也要感谢在设计中帮助的同学们。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。

7.参考文献
[1] 侯书林，等.机械制造技术基础.北京： 北京大学出版社，2012.
[2] 王伯平.互换性与测量技术基础.北京：机械工业出版社，2009.
[3] 大连理工大学工程图学教研室.机械制图.北京：高等教育出版社，2007.
[4] 尹成湖,等.机械制造技术基础课程设计.北京：高等教育出版社，2009.
[5] 侯书林，于文强.金属工艺学.北京：北京大学出版社，2012.
[6] 王隆太.机械CAD/CAM技术 第3版.北京：机械工业出版社，2010.